package tree;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 * K，V 二分搜索树
 */
public class BSTKeyValueTree<E extends Comparable<E>> {

    private class Node{

        public E e;
        public Node left;
        public Node right;

        public Node(E e){
            this.e = e;
            left = null;
            right = null;
        }
    }

    private Node root;
    private int size;

    public BSTKeyValueTree(){

    }

    public int getSize(){
        return size;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }

    //向二分搜索树添加元素
    //step1：判断元素与根节点的大小，如果小于根节点，那就往左子树添加，如果大于根节点，就往右子树添加
    public void add(E e){
        root = add(root,e);
    }

    //添加元素，返回添加元素之后的二分搜索树根节点
    private Node add(Node node,E e){
        if(node == null){
            //添加元素,
            size++;
            return new Node(e);
        }

        if(e.compareTo(node.e) < 0){    //往左子树添加
            node.left = add(node.left,e);
        }else if(e.compareTo(node.e) > 0){
            //往右子树添加
            node.right = add(node.right,e);
        }

        return node;
    }

    //前序遍历
    public void preOrder(){
        preOrder(root);
    }

    private void preOrder(Node node){
        if(node == null){
            return;
        }

        System.out.println("前序遍历");
        preOrder(node.left);
        preOrder(node.right);
    }

    public void inOrder(){
        inOrder(root);
    }

    private void inOrder(Node node){
        if(node == null){
            return;
        }

        inOrder(node.left);
        System.out.println("中序遍历");
        inOrder(node.right);
    }

    //后序遍历
    public void postOrder(){
        postOrder(root);
    }

    private void postOrder(Node node){
        if(node == null){
            return;
        }

        postOrder(node.left);
        postOrder(node.right);
        System.out.println("后续遍历");
    }

    //广度优先遍历,常使用非递归的方法实现，一般需要借助队列来实现
    public void levelhOrder(){
        Queue<Node> queue = new LinkedList();
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()){
            Node cur = queue.remove();
            if(cur.left != null){
                queue.add(cur.left);
            }
            if(cur.right != null){
                queue.add(cur.right);
            }
        }
    }

    //查看二分搜索树中的最小值，遍历左子树，没有左孩子的节点最小
    public E findMin(){
        Node min = findMin(root);
        return min.e;
    }

    private Node findMin(Node node){
        if(node.left == null){
            return node;
        }

        Node minNode = findMin(node.left);
        return minNode;

    }

    //查看二分搜索树中的最大值，遍历右子树，没有有孩子的节点最大
    public E findMax(){
        Node maxNode = findMax(root);
        return maxNode.e;
    }

    // 返回二分搜索树的根节点
    private Node findMax(Node node){
        if(node.right == null){
            return node;
        }

        Node maxNode = findMax(node.right);
        return maxNode;
    }

    //删除二分搜索树中最小值
    public E removeMin(){
        E ret = findMin();

        //调用删除的递归方法
        root = removeMin(root);

        return  ret;
    }

    //返回二分搜索树的根节点
    private Node removeMin(Node node){
        if(node.left == null){
            //删除节点
            Node rightNode = node.right;
            node.right = null;  //让垃圾回收器回收
            size--;
            return rightNode;
        }

        node.left = removeMin(node.left);
        return node;
    }

    //删除二分搜索树中最大值
    public E removeMax(){
        E ret = findMax();

        //递归调用删除最大值方法
        root = removeMax(root);

        return ret;
    }

    private Node removeMax(Node node){
        if(node.right == null){
            //没有有孩子表示该节点就是最大值
            Node leftNode = node.left;
            node.left = null;
            size--;
            return leftNode;
        }

        node.right = removeMax(node.right);
        return node;
    }






}
